研究課題
当該年度は前年度に引き続き，高周波高密度電流による薄膜材料の強度・導電率向上に関する実験を実施した．ナノスクラッチ試験および剥離試験によって薄膜の評価を行ったところ，いずれも高周波高密度電流印加後に薄膜材料の強度向上および導電率の向上が確認された．X線回折分析によると，電流印加によって薄膜内の面内方向に原子が密に再配列していることがわかり，材料特性向上に寄与していることを解明した．これは従来の熱処理による結晶操作（再結晶など）とは異なる成果であることも確認されている．また，原子が密に再配列するための最適な電流印加条件は材料によって異なり，原子質量・導電率などに影響を受けることが示唆された．さらに，高周波高密度電流と原子の相互作用の観察を実施した．前年度までの研究成果により電流印加前後のX線回折分析の結果では，結晶粒の増大，最密結晶面の増加が確認されてきた．ここでは，結晶粒内・結晶粒界近傍の原子に対象を分け，高分解能透過型電子顕微鏡によるその場観察を実施し，電流印加時における原子配列変化の観察を行った．以上の実験をもとに，高周波高密度電流と原子の力学的相互作用に関する理論モデルの構築を実施した．得られた実験結果をもとに，電子風力と原子配列の相互作用に関する理論モデルの構築を図った．これより，薄膜材料の格子定数・原子間力・電流密度・周波数のパラメータにより支配される原子配列のポテンシャルエネルギーに関する理論式の導出を図った．
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Engineering Failure Analysis
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